首件工程—钻孔灌注桩

首件工程—钻孔灌注桩

施 工 总 结 报 告

湖南中盛路桥有限公司

2011年5月

首件工程——钻孔灌注桩基础施工总结

2011年5月4日，我部1-1#桩浇筑完毕，桩长17.439m，实际浇筑混凝土52m³，并于5月20日通过检测验收，特将施工总结报告如下：

钻孔灌注桩是指用钻孔机具在土中钻进边破碎土体，边上渣面成孔，然后在孔内放入钢筋骨架，灌注砼面形成的桩。 第一节 钻孔灌注桩准备工作

一 施工工艺流程

钻孔灌注桩的施工有很多工序。因成孔方法的不同和现场情况各异，施工工艺流程也不会完全相同。同时要保证钻孔、灌注机具有足够的场地，基本工艺流程如下图所示： 测量混凝土面高度 平整场地 桩位放样 制作护筒 下沉、埋设护筒 钻机就位 测量钻孔深度、斜度、直径 制作钢筋骨架 钻进 向孔内注入清水或泥浆 泥浆沉淀池 供水 设立钢筋骨架 泥浆池 清孔 掏渣卸钻头 泥浆备料 设立导管 灌注水下混凝土 混凝土养生

二．场地准备工作

钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸，钻机数量和钻机底座平面尺寸，钻机移位要求，泥浆池位置，泥浆槽走向，施工方法及其它配合施工机具设施布置等情况决定。

施工场地或工作平台的高度应考虑施工期间可能出现的高水位或潮水位，并高出其上0.5—1.2m。 三 护筒

1、 护筒的作用

护筒有固定桩位，引导钻锥方向，隔离地面水免其流入井孔，保护孔口不坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水位，或施工水位。在一定高度下形成静水压力（水头），以保护孔壁不致坍塌等作用。 2、 护筒埋设

护筒埋设工作是钻孔灌注桩施工的开端。护筒埋设质量对成孔，成桩的质量都有重大影响。护筒埋设时，护筒中心轴线正测量标定的桩位中心，其偏差应小于5cm；并应严格保持护筒的竖直位置。护筒周围和护筒底脚应夯实紧密，不透水。入水口周围直接受水（泥浆）的冲刷，极易将护筒周围填土涮走，而导致护筒底漏水，严重时可造成孔口坍塌事故。因而入水口周围必须要注意，可用丝口袋装土夯实等方法来加固。并在钻孔过程中随时检查护筒周围是否有裂缝，发现问题及时处理。

护筒顶面标高应高出地下水位和施工最高水位1.5—2.0m在无水地层钻孔，因护壁顶部没有溢浆口，因此筒顶也应高出地面0.2—0.3m。 护筒底面应低于施工最低水位。

四 泥浆

泥浆在钻孔中的作用是：1）在孔内产生较大的悬浮液压力可防止坍孔；2）泥浆向孔外土层渗漏，在钻进过程中，由于钻头的活动，孔壁表面形成一层胶泥，具有护壁 作用，同时将孔内外水流切断，能稳定孔内水位；3）泥浆比重大，具有浮渣作用，利于钻渣的排出。因此在钻孔过程中，孔内应保持一定稠度的泥浆，一般比重以1.1—1.3为宜。在冲击钻进大卵 层时可用1.4以上，粘度为10——25S，含砂率小于6%。在较好的粘土层中钻孔，也可灌入清水，使钻孔时孔内自造泥浆，达到固壁效果。调制泥浆以粘土塑性指数不宜小于15。 调制泥浆时，可将粘土或膨润土倒入泥浆池中，用人工搅拌。但在施工实际中，经常是将粘土或膨润土直接倒入井孔内，钻机开机但不进尺或缓慢进尺，来完成制造泥浆并护壁的过程，直至泥浆的各项指标均达到要求，再正常 进尺钻进。 第二节 清孔

一清孔的目

清孔的目的是抽换孔内泥浆，清除钻渣和沉淀层，尽量减少孔底沉淀厚度，防止桩底存留过厚沉淀土而降低桩的载力。其次，清孔还为灌注水下砼创造良好条件，使测深正确，灌注顺利。

终孔检查后，应迅速清孔，不得停歇过久，使泥浆钻渣沉淀增多，造成清孔工作的困难甚至坍孔。清孔后应在最短时间内灌注砼。 二、清孔的方法

清孔方法应根据设计要求，钻孔方法，机具设备和土质情况决定。 1、 抽浆法。

抽浆清孔比较彻底，适用于各种钻孔方法的摩擦桩、嵌岩桩。但孔壁易坍塌的钻孔使用抽浆法清孔时，操作要注意防止坍孔。

1） 用反循环钻孔时，可在终孔后停止进尺，利用钻机的反循环系统的泥浆泵持续吸渣5—

15分钟左右，使孔底钻渣清除干净。

2） 以导管作为吸泥泵的吸浆管清孔，清孔完毕，将特制弯管拆除即可开始灌注水下砼，争取时间。 2、 换浆法

正循环终孔后，用1.1—1.25比重的纯泥浆中迅速压进孔内，把孔内悬浮钻渣较重的泥浆换出。其方法最适宜正循环钻孔。 3、 喷射清孔法

本方法是在灌注砼前对孔底进行高压射水或射风数分钟，使沉淀物漂浮后，立即灌注水下砼。常与其它方法清孔后或清孔过程中配合使用。钻孔工作完毕，由于有拆卸钻杆、钻头、下钢筋骨架及导管等工序，沉淀厚度可能会增大，以致导管无法插至孔底，故常用喷射法，将沉淀层冲起飘浮。但此法在灌注砼后期易使沉淀物增厚，不易测准标高。 此外，还有掏渣、用砂浆置换钻渣清孔法等清孔方法。 三．孔的质量要求

支撑桩（柱桩，嵌岩桩）

含砂率小于4％，沉淀厚度小于5CM。其它要求同摩擦桩。 第二节 钻孔事故的预防及处理

一．坍孔

各种钻孔方法都可能发生坍孔事故，坍孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

（一） 塌孔原因：

1． 泥浆比重不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮；

2． 由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或河水潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够；

3． 护筒埋置太浅，下端孔口漏水．坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。 4． 在松软砂层中钻进，进尺\\太快；

5． 提住钻锥钻进，回转速度过快，空转时间太长；

6． 冲击（抓）锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石．探头石．炸药量过大，造成过大振动；

7． 水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反空孔；

8． 清孔后泥浆比重．粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔，泥浆吸后未及时补水，使孔内水位低于地下水位，清孔操作不当，供水字咀直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿过久。

9． 吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

（二） 坍孔的预防和处理

1． 在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度，选用较大比重．粘度．胶体率的泥浆。 2． 汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头，或用虹吸管．连通管等措施保证水头相对稳定；

3． 发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔．重新埋置护筒再钻；

4． 如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘土混合物到坍孔处以上1－2M，如坍孔严重时，应全部回填，待回填物沉积实后再行钻进；

5． 清孔时应指定专人补水，保证钻孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过1。5－1。6倍钻孔中水柱压力。如坍孔严重需按前述方法

处理;

6． 吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入。 二． 钻孔偏斜

各种钻孔方法均可能发生钻孔偏斜事故。 （一） 偏斜原因：

1． 钻孔中遇有较大的孤石或探头石； 2． 在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均；

3． 扩孔较大处，钻头摆动偏向一方； 4． 钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷； 5． 钻杆弯曲，接头不正。 （二） 预防和处理：

1． 安装钻机时要使转盘．底坐水平，起重滑轮缘．固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正；

2． 由于主动钻杆较长，钻动时上部摆动过大。必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿着导向架向中钻进；

3． 钻杆．接头应逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直; 4． 在有倾斜的软．硬地层钻进时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。 按检查钻孔方法，查明钻孔偏斜的位置和偏斜情况后，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。 三． 掉钻落物 各种钻孔方法均可能发生掉落物事故。 （一） 掉钻落物原因：

卡钻旱强提强扭．操作不当使钢丝绳或钻杆疲劳断裂．钻杆接头不良或滑丝．马达接线错误．不应反转的钻机反转钻杆松脱．冲击钻头合金套灌注质量差钢丝绳拔出．转向环．转向套等接处断开．钢丝绳与钻头联结钢丝绳卡数量不足或松弛等．操作不慎落入扳手撬棍等物。 （二） 预防和处理：

预防措施：

1、 开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取较大落物和钻具，也可用冲抓锥打捞。然后在护筒口加盖；

2、 经常检查钻具．钻杆．钢丝绳和联结装置；

3、 为便于打捞落锥，可在冲锥上预先焊打捞环，打捞杠或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。 处理方法：掉钻后应及时摸清情况，若钻锥被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞叉．打捞钩．打捞活套．偏钩和钻锥平钩．打捞钳等打捞工具能接触钻锥。

对严重的坍孔埋锥，可采用比泵锥直径大的冲击锥或冲抓锥将坍在原锥上面的土．石清除掉，接触原锥后，再和比原锥直径稍大的栅式圆柱形的空心锥，冲钻至原锥底部，使原锥与周围孔壁分离后，提出空心，再将前述的打捞钩入孔钩捞，先将原锥 身扶正，再用卷扬机会同链滑车同时提拉。

第四节 钢筋骨架的运输及起吊

1． 骨架的运输

无论采取何种方法运输骨架，都不得使骨架变形当骨架长度在6M以内时可用两部平板车直接运输。当长度超过6米时，应在平板车上加托架。在实际应用中，有多种方法可以运输，如用钢管焊成一个或几个爬犁架内翻斗车牵引，可运输各种长度的钢筋笼，或用炮架车用翻斗车牵引或人工推，也可运输一般长度的钢筋笼。施工实践中证明此方法可运输24米

长的钢筋笼子而不致“塌腰”弯曲变形。

在场内运输时，若受地形或运输工具的，也可用人工抬运。抬运时，应在若干加劲筋处尽量靠近骨架中心穿入抬棍，各抬棍要受力均匀。 2． 骨架的起吊和就位

钢筋骨架可利用钻机搭架，人字扒杆，独脚扒杆或缆索，吊车等机具起吊。施工 应用中常用吊车起吊，此方法方便简单，灵活，并且吊车还可用于随后的砼灌注，

为了保证骨架起吊时不变形，对于长骨架，起吊前应在骨架内部临时绑扎数根杉木杆，以加强其刚度，以吊车起吊为例，吊点的位置一般在骨架的三分之二处，若骨架超过20米，则应设在离上端四分之一处，用长钢丝绳配合吊环，将骨架慢慢吊起垂直地面。离开地面后，将其摆正，徐徐放入孔口。严禁摆动碰撞孔壁。骨架进入钻孔后，可由下至上地逐个解去绑扎杉木杆的绑点。解去后，杉木杆受水的浮力自行浮出水面后即可取去。但在杉木杆上浮过程中，要时查数木杆的个数，以防被钢筋骨架卡住，带入孔内， 若发现缺少木杆，一定要把钢筋笼吊起，找到木杆后再续降骨架，当骨架下降到吊点附近的加劲箍筋接近孔口时，可用木杆或钢钎（视骨架轻重而定）等穿过加劲箍筋的下方，将骨架临时支承于孔口的枕木或木方上，将吊环移至骨架上端，取出临时支承，下降到骨架最后一个加劲箍处，再临时支承。然后吊起第二节骨架，对正后同第一节骨架焊接，接头完成后，再骨架下降，如此循环直至全部骨架降至设计标高为止。由于有时骨架的标高要在孔口以政几米处，无法卸吊环及控制标高，此时可在最后一节骨架顶端用粗钢筋 加焊两至四个大吊钩，或焊接引来吊骨架并控制标高，可用枕木调节吊钩与护筒顶标高的高度来控制钢筋骨架的顶标高，最后标高偏差不大于5厘米。

第五节 灌注水下砼

一． 灌注机具的准备 1． 导管：

导管是灌注水下砼的重要工具，用钢板卷制焊接而成。

导管分节长度应便于拆装和搬动。并小于导管提升设备的提升高度，中间节一般长2－4米左右。下端节可加长至4－6米。为便于调节漏斗高度及封底时导管高度，可在漏斗下配一根长约1米的上端导管。中间节两端和下端节上端焊有法兰盘，以便用螺栓互相连接。管与管的法兰盘之间加一胶皮垫以防止导管漏水。每使完一次，都要检查导管是否有漏水现象，胶皮垫是否老化漏水。如有应及时更换胶皮垫，导管有眼孔时，及时焊补。长提出一节用完的导管后，都应及时将导管用水清洗干净。码放整齐以备下次应用。

2．漏斗

漏斗高度除应满足司管拆卸操作需要外，并应在灌注到最后阶段时，能满足对导管内砼柱高度的需要。在漏斗上口应对称焊2－4个吊环，以便在拆导管时将其移走。漏斗最小容量即首批砼储备量应使首批灌注下去的砼能满足导管初次埋置深度的需要。漏斗的容量最小应满足下式所需V

V＝h1×πd2/4＋HC×πD2/4 式中V－漏斗最小容量（M3）

h1－孔内砼高度达到HC时导管内砼柱与导管外水压平衡所需高度（m） h1＝Hwrw／rc

HC－钻孔初次灌注需要的砼面至孔底的高度，即导管次埋深h2加导管底至孔底间距h3，h2至少为1。0米，h3为0。3－0。4米，当孔底有沉淀时，应将h3值适当加大（m） Hw－孔内水面至初次灌注需要的砼面高度（m） D－钻孔直径（m），有扩孔情况时，应按扩孔后的直径。 d－导管直径（m）

rw－孔内水或泥浆的容重（吨／m3） rc－砼拌合物的容重，取2。4（吨／m3） 详见下图：

h2 h3

Hc HW

h1

在实际施工中，漏斗储料量可按以下简易方法粗算：

即满足导管埋深的高度乘以钻孔截面面积，即为所需初次（封底）砼的体积。 二． 砼的配制及灌注 （一） 砼配制

配制砼的材料除应符合《规范》规定外，适应符合下列要求：

1． 水泥性能除应符合国家现行标准的要求，其初凝时间用标准方法方式验不宜早于2。5－3。5小时，标号不低于325，用量不小于350kg／m3。

2． 实践证明，粗骨料宜用卵石，用卵石可以避免一些灌注事故，并能加快灌注速度。如用碎石，含砂率应增加约3％，应有良好的级配，粗骨料的最大粒径不可大于导管内径的1／6－1／8和钢筋最小净距的1／4，同时不宜大于40MM

3． 如使砼其有较好的和易性，砼的含砂率宜采用40－50％，实践表明，50％的砂率在施工中是最实用的，水灰比宜采用0。5－0。6，

4． 砼拌合后进入导管之前的坍落度以16－22厘米为宜，并宜有一定的流动度保持率， 5． 每根导管的砼灌注工作，应在首批砼初凝时间以前完成，在有条件 的情况下应尽量延长砼初凝时间，影响砼凝结时间的因素有以下几个方面：1）气温：湿度越高，凝结时间越快。2）水泥品种：掺有混合料的水泥凝结时间较长，如砂渣水泥较同标号普通水泥凝结时间长。低标号水泥较高标号水泥凝结时间长。3）砼标号：其它条件相同时，砼凝结时间随标号的提高而缩短。4）水灰比：随着水灰比增高而凝结时间延长。5）外加剂：掺入少量缓凝剂可以延长砼初凝时间和终凝时间。

当桩径较大，桩身较长，所需灌注时间较和,东能在初凝前灌注完时，可在首批砼中掺入缓凝剂。掺入量根据水泥种类，缓凝剂性能通过实验确定。 （三） 灌注砼测深和导管埋深控制。

1． 侧深：灌注水下砼时，应探测水面或泥浆面以下的孔深所灌注的砼面高度，以控制沉淀层厚度。埋导管深度和桩顶高度。如探测不准确，将造成沉淀过厚，导管提漏，埋管过深拔不出或短桩事故 。因此， 深在钻孔灌注桩中是一项非常重要的工作,一定要由具有高度责任心的人来操作。

目前测深多用重锤法，用绳系锤吊入孔内，使之通过泥浆沉淀层而停留在砼表面（或表面下10－20厘米）根据测绳所示锤的沉入深度作为砼灌注深度。本方法完全凭探测者手中所提测锤在接触顶面以前与接触顶面以后不同重量的感觉而判别。，测锤不能太轻，而测绳又不

能太重，否则，探测者手感会不明显，在测深桩，测锤快接近桩顶面时，由于沉淀增加和泥浆变稠的原因，就容易发生误测。探测时必须要仔细，并以灌注砼的数量校对以防误测。尤其正循环钻孔在将要灌注结束时，沉淀增加，泥浆变稠，测误经常发生，实际施工中就曾发生，因测不准而只能将桩顶往高提的现象。最后破除桩头时再除去。 2．导管埋深控制

灌注春昔，导管埋入砼的深度，一般宜控制在2－4米较好。（拔出砼外）事故，大于6米以上时，易发生埋管 出来的事故。因此控制导管埋深，直接影响成桩质量，故拔管前须仔细测探砼面深度用测深锤测控时，最好由2人或2人以上用测锤测深，防止误测。 （三）水下砼的灌注

1． 灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，应特别注意。钻孔应经面孔质量检验合格后，方可开始灌注工作。

2． 灌注前，对孔底沉淀层厚度应再次测定。如厚度超过规定，可用前述的喷射法向孔底喷射3－5分钟，使沉渣悬浮，然后立即灌注首批砼。

3． 打开漏斗阀门，放下封砼，首批砼灌入孔底后，立即探测孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。如发现导管内进水，或封底砼下不去，表明出现灌注事故应按后述事故处理方法进行处理。

4． 灌注开始后，应紧凑地，边疆地进行，严禁中途停工，在灌注过程中要防止砼拌合物从漏斗顶溢出或从漏斗外掉入孔底。使泥浆内含有水泥而变稠凝结。面合测深不准确。灌注过程中，应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓，橡胶和各种工具等掉入孔中注意安全。

5． 在灌注砼过程中，当导管内砼不满，含有空气时，后续砼要徐徐灌入，以至在导管内形成高压气囊挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。

6． 为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，灌注结束后，将此段砼清除（俗称破桩头）。增加高度，可按孔深成孔方法，清孔方法确定，一般不宜小于0。5米。 为减少以后凿除桩头的工作,可以灌注结束后，砼凝结前，挖除多余的一段桩头，但应保留10－20厘米。以待随后修凿，接灌承台。 三． 灌注事故的预防及处理 （一） 导管进水

主要原因及预防和处理方法

1． 首批砼储量不足：砼储量，但导管 口距孔底的间距过大，砼下落后，不能埋深导管底口以致泥水从底口进入。

若管内进水，立即将导管提出，将散落在孔底的砼拌合物用空气吸泥机等机具清出。然后重新下管并准备足够储量的首批，重新灌注。

2． 导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高气囊挤开，或焊缝破裂，水从接头或焊缝中流入，导管提升过猛或测深错，导管底口超出原砼面，底口涌入泥水。

视具体情况，拔换原管重下新管，或用原管插入续灌。但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。最后用潜水泵将管内的水抽出，灌注砼（此过程俗称二次封底实践证明，此方法对于处理拔漏等事故切实可行，避免了折桩等重大事故的发生。） （二） 卡管

在灌注过程中，砼在导管中下不去，称为卡管。

1． 由于砼的坍落度过小，流动性差，夹有大卵．碎石，拌合不均匀，冬季施工中有砂冻块，运输途中产生离析，导管接缝处漏水，雨天运送砼未加遮盖，使砼中的水泥浆被冲击，粗骨料集中而造成导管堵塞。

处理办法可用长杆冲捣导管内砼，用吊绳抖动导管。在有一定埋深导管不致拔漏情况下提升导管，加灌注砼，加大压力。靠重力冲开卡管自的砼。 2． 机械发生故障或其它原因使砼在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的砼已初凝，增大了管内砼下落的阻力，砼堵在管内。

其预防方法是灌注前应仔细检修藻注机械，并准备备用机械，发生故障立即调换备用机械，同时采取措施，加速砼灌注速度，必要时，可在首批砼中掺入缓凝剂，以延缓砼的初凝时间。